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系所公告

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05
May 2022
榮譽事蹟

恭賀傅在峰教授及曾惠芬副教授發表研究成果

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國立暨南國際大學應用化學系傅在峰教授、曾惠芬副教授與東海大學生命科學系蔡玉真副教授等組成跨校的研究團隊,利用果蠅模式生物一窺神經系統與內分泌系統間緊密維繫複雜的求偶行為反應,此一重要研究成果已於5月6日發表在國際頂尖期刊【自然通訊】(Nature Communications)。Chen, SL., Liu, BT., Lee, WP. et al. WAKE-mediated modulation of cVA perception via a hierarchical neuro-endocrine axis in Drosophila male-male courtship behaviour. Nature Communications 13, 2518 (2022). https://doi.org/10.1038/s41467-022-30165-2

維持人體正常的生理活動有賴於內分泌系統和神經系統間的共同運作。動物透過某些特化的神經細胞能分泌一些具生物活性的物質,經由血液循環或局部擴散得以調節其他器官的功能;這些生物活性物質叫做神經激素,而合成和分泌這些神經激素的細胞被稱之為神經內分泌細胞,透過神經內分泌的調節方式將生物個體內的兩大調節系統—神經系統與內分泌系統緊密結合在一起,大大的擴大了維持生理恆定的調節功能。一旦神經與內分泌系統間的運作良好,生理活動即能維持最佳狀態;反之,生理反應的失恆常源於特定神經內分泌細胞對內分系統或神經系統的失調所致,過去針對內分泌系統和神經系統間複雜的協同合作很難透過單一例證敘述全貌,國立暨南國際大學應用化學系傅在峰教授、曾惠芬副教授與東海大學生命科學系蔡玉真副教授等組成跨校的研究團隊,利用果蠅模式生物一窺神經系統與內分泌系統間緊密維繫複雜的求偶行為反應。
研究發現在雄果蠅大腦內參與胰島素生成的細胞簇(insulin producing cells; IPCs),wide awake (又稱wake)基因在該細胞簇參與調節其膜上接受抑制訊號GABAA受器(即Resistance to Dieldrin; Rdl)的活性,當wake基因缺失將導致類胰島素神經激素的過度分泌,因咽側腺(corpus allatum; CA)的胰島素訊號增強使得該腺體過度生成與分泌青春激素(juvenile hormone; JH),繼而抑制蛻皮激素(ecdysone)的合成,最終因Or67d嗅覺感覺神經元(olfactory sensory neurons; OSNs)的蛻皮激素訊號降低導致該神經細胞的結構型態產生明顯變化,使得該雄果蠅對雄性特異之性費洛蒙11-cis-vaccenyl acetate (cVA)的感受力顯著降低,終至發生雄果蠅同性間的求偶行為發生,此一重要研究成果已於5月6日發表在國際頂尖期刊【自然通訊】(Nature Communication),該期刊為學術期刊龍頭英國自然出版集團(Nature Publishing Group)於2010年創辦的在線期刊,目前排名僅次於【自然】(Nature)以及【科學】 (Science)雜誌。文章內容包含生物、化學、物理與地球科學等學門,所刊載的文章皆為該領域最為重要的研究進展。
傅在峰說「單一基因wake在神經分泌細胞主導一系列長距離且複雜的神經、內分泌網絡活動,並影響著複雜的動物行為,透過基因操作也能操控這些生理反應,希冀針對植病昆蟲的生理調節提供新興的防治策略。未來更將進一步檢視人類或高等動物wake同源基因是否也具此重要功能,進一步理解脊椎動物胰島素分泌調節與後續神經、內分泌系統的調控機制,對提升醫療需求都能提供新法。」在科技部計畫及台中榮總與暨南大學研究合作計畫的經費支持及本校前瞻性高科技研究中心貴重儀器的支持下,除暨南大學傅在峰教授與曾惠芬副教授外,也包括東海大學蔡玉真副教授、長庚大學吳嘉霖教授、台中榮民總醫院精神部林志堅醫師、衛福部草屯療養院藍祚鴻院長團隊以及中央研究院溫榮崑博士等共組,該論文第一作者為應化系陳秀玲博士後研究員、博士生劉柏廷以及長庚大學李旺宝博士後研究員,皆為台灣本土的研究學者團隊,共創科學新猷。